【精品解析】2025届广西高三学业水平选择性考试第二次调研考试生物试题

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名称 【精品解析】2025届广西高三学业水平选择性考试第二次调研考试生物试题
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科目 生物学
更新时间 2025-02-25 12:00:57

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2025届广西高三学业水平选择性考试第二次调研考试生物试题
1.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)广西喀斯特地貌造就了山清水秀的生态美,保护生态之美与广西人民的生产生活息息相关。下列有关叙述错误的是(  )
A.与步行相比,开车出行不利于保护生态之美
B.保护溶洞内的野生动物,严禁开发利用
C.栖息地的碎片化不利于濒危动物之间的基因交流
D.旅游资源的开发要以保护广西的生物多样性为前提
【答案】B
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、开车出行会消耗更多能源,产生更多的尾气等污染物,相比步行会对环境造成更大压力,不利于保护生态之美,A不符合题意;
B、保护溶洞内的野生动物,并不是严禁开发利用,而是要合理开发利用,在保护的基础上进行可持续的开发,以实现生态保护与经济发展等多方面的平衡,B符合题意;
C、栖息地的碎片化会将濒危动物分割在不同区域,限制它们之间的交流,不利于濒危动物之间的基因交流,C不符合题意;
D、旅游资源的开发如果不注重生物多样性保护,可能会破坏生态环境,所以要以保护广西的生物多样性为前提,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
2.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)2023年下半年多地发生支原体肺炎,这是我国5岁及以上儿童最主要的获得性肺炎。下列有关说法正确的是(  )
A.肺炎支原体无细胞结构 B.肺炎支原体无细胞壁
C.肺炎支原体无生物膜 D.肺炎支原体无DNA
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】肺炎支原体属于一类没有细胞壁的原核生物,原核生物有细胞结构,则肺炎支原体具有细胞膜等结构,只是没有以核膜为界限的细胞核,故肺炎支原体有细胞结构,也有生物膜(如细胞膜),还有遗传物质DNA,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞有着相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等。但是,不同生物的细胞结构又有差别。细胞是多种多样的,总体上可以分为真核细胞和原核细胞两大类,它们的主要区别是有无以核膜包被的细胞核。
3.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是(  )
A.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
B.两种叶片混合碾磨后进行色素分离
C.可用无水乙醇提取分离银杏叶中的色素
D.银杏两种叶片的光合色素种类和含量无差异
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、滤纸条不会相互影响,将两组滤纸条置于同一烧杯中层析,这样可以保证两组实验所处的层析环境一致,便于对比分析两组滤纸条上色素的情况,A符合题意;
B、两种叶片混合碾磨后进行色素分离,就无法分别探究银杏绿叶和黄叶各自的色素情况,不能达到对比两种叶片色素差别的目的,B不符合题意;
C、无水乙醇只能用于提取色素,而分离色素需要用层析液,C不符合题意;
D、银杏绿叶和黄叶颜色不同,说明其光合色素种类和含量是有差异的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】滤纸条上有4条不同颜色的色素带,从上到下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
4.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)科学的发展以技术的发展为保障,技术的发展以科学原理为基础。下列科学发展与显微镜使用无关的是(  )
A.施莱登和施旺建立细胞学说
B.恩格尔曼的水绵实验发现了光合作用放氧部位
C.罗伯特森推测细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质构成
D.希尔发现离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂,在光照下可以释放出氧气
【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程;光合作用的发现史;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺通过对大量动植物细胞的观察,建立了细胞学说。在这个过程中,显微镜是观察细胞结构必不可少的工具,借助显微镜他们才能清晰地看到细胞的形态、结构等,从而得出细胞学说的相关内容,所以与显微镜使用有关,A不符合题意;
B、恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验,通过显微镜观察好氧细菌在水绵不同部位的分布情况,从而发现光合作用放氧部位是叶绿体,B不符合题意;
C、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,他结合其他科学家的工作,大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构,C不符合题意;
D、1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞学说阐明了动植物都是由细胞构成的,并且都以细胞为生命活动的基本单位。基于这一结论,人们认识到生物界也具有统一性,这对于人们深入认识生物的结构、生理、发育以及遗传和进化都有着重大的意义。
(2)恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
(3)罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,进而推测细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质构成。
(4)离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
5.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)研究发现癌细胞即使在有氧条件下也以无氧呼吸为主,该现象称为“瓦氏效应”。下列关于癌细胞呼吸作用的叙述,正确的是(  )
A.癌细胞产生CO2的场所在细胞质基质
B.“瓦氏效应”导致癌细胞需要利用大量葡萄糖
C.无氧呼吸产生大量能量,因此癌细胞易转移扩散
D.呼吸底物中的能量大部分以热能形式散失
【答案】B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、人体细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2。癌细胞即使在有氧条件下也以无氧呼吸为主,但仍会进行部分有氧呼吸,所以癌细胞产生CO2的场所是线粒体基质,A不符合题意;
B、由于癌细胞以无氧呼吸为主,无氧呼吸产生的能量较少,而癌细胞代谢旺盛,需要大量能量,所以“瓦氏效应”导致癌细胞需要利用大量葡萄糖来满足能量需求,B符合题意;
C、无氧呼吸产生的能量较少,癌细胞易转移扩散是因为癌细胞表面糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,C不符合题意;
D、无氧呼吸过程中,呼吸底物中的能量大部分储存在不彻底的氧化产物(如乳酸)中,只有少部分能量以热能形式散失,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
(2)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
6.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)研究发现耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列相关说法错误的是(  )
A.耐力运动训练可能促进了新突触的建立
B.运动训练时维持身体平衡的中枢位于小脑
C.海马脑区神经元兴奋尤其与长期记忆密切相关
D.突触间信息传递增加利于改善记忆功能
【答案】C
【知识点】脑的高级功能
【解析】【解答】A、耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,而神经发生可能伴随着新突触的建立,新突触的建立有助于改善记忆功能,所以耐力运动训练可能促进了新突触的建立,A不符合题意;
B、小脑具有维持身体平衡的功能,运动训练时维持身体平衡的中枢位于小脑,B不符合题意;
C、短时记忆是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,C符合题意;
D、突触间信息传递增加有利于神经元之间的信息交流,从而利于改善记忆功能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】复杂的环境经历、跑动等都可以增加海马(与记忆有关的脑区)中新生神经元的数量。
7.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)桥本氏甲状腺炎是一种进程缓慢的自身免疫病,患者表现为甲状腺功能减退,血液中可检测出攻击甲状腺细胞的抗体。下列叙述正确的是(  )
A.患者表现为新陈代谢加快,精力旺盛
B.用甲状腺激素治疗可恢复患者甲状腺的分泌功能
C.晚期患者的甲状腺可能在相关抗体的作用下增生
D.可检测血液中TRH、TSH等相关激素水平评估治疗效果
【答案】D
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、由于患者甲状腺功能减退,甲状腺激素分泌减少,新陈代谢减慢,会精神萎靡,而不是新陈代谢加快、精力旺盛,A不符合题意;
B、用甲状腺激素治疗只能补充患者体内甲状腺激素不足,不能恢复患者甲状腺自身的分泌功能,B不符合题意;
C、晚期患者甲状腺在相关抗体持续攻击下,可能会萎缩而不是增生,C不符合题意;
D、当甲状腺功能减退时,TRH、TSH分泌会增多,治疗过程中随着甲状腺功能改善,TRH、TSH水平会发生变化,所以可检测血液中 TRH、TSH等相关激素水平评估治疗效果,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用。
(2)甲状腺激素分泌存在分级调节,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH作用于甲状腺促使其分泌甲状腺激素。
(3)桥本氏甲状腺炎是自身免疫病,患者甲状腺功能减退,血液中有攻击甲状腺细胞的抗体。甲状腺功能减退意味着甲状腺激素分泌减少,甲状腺激素能促进新陈代谢、提高神经系统兴奋性等,故患者会新陈代谢减慢、精神萎靡等。
8.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)红腹锦鸡为一雄多雌制,主要取食植物种子,当雄鸟向雌鸟求爱时,雄鸟一边低鸣一边绕雌鸟转圈或往返疾奔,靠近雌鸟的翅膀稍稍压低,另一侧的翅膀翘起,五彩斑斓的羽毛都展现在雌鸟面前。下列相关叙述错误的是(  )
A.秦岭地区的红腹锦鸡构成一个种群
B.适当增大雄性的比例有助于种群数量的增长
C.求偶过程中信息传递类型为行为信息和物理信息
D.群落中不存在和红腹锦鸡生态位完全相同的其他生物
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;种群的概念
【解析】【解答】A、种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。秦岭地区的红腹锦鸡是在特定区域内的同种生物的所有个体,构成一个种群,A不符合题意;
B、红腹锦鸡为一雄多雌制,适当增大雌性的比例才有助于种群数量的增长,若增大雄性比例,会使部分雄性无法获得交配机会,不利于种群数量增长,B符合题意;
C、雄鸟的低鸣和五彩斑斓的羽毛属于物理信息,绕雌鸟转圈或往返疾奔等动作属于行为信息,所以求偶过程中信息传递类型为行为信息和物理信息,C不符合题意;
D、一个群落中不可能有两个物种的生态位是完全相同的,因为生态位包括物种的食物来源、栖息环境等多方面,若生态位完全相同,物种间竞争会非常激烈,不利于群落稳定,所以群落中不存在和红腹锦鸡生态位完全相同的其他生物,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合就是种群。种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
(2)自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。动物的特殊行为,主要指各种动作,这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息,即动物的行为特征可以体现为行为信息。
(3)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
9.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)如图为果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过荧光标记显示出来的,其中A和a显示黄色荧光,B和b显示红色荧光。下列相关说法错误的是(  )
A.甲、乙两条染色体可构成一个四分体
B.A/a和B/b基因可能控制同一生物性状
C.该初级精母细胞正常减数分裂产生的精子含有一个黄色荧光和一个红色荧光
D.若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,则说明减数第一次分裂异常
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;基因的自由组合规律的实质及应用;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、甲、乙两条染色体为同源染色体,在减数第一次分裂前期,同源染色体联会可构成一个四分体,A不符合题意;
B、不同对的基因可能存在相互作用,共同控制同一生物性状,所以A/a和B/b基因可能控制同一生物性状,B不符合题意;
C、该初级精母细胞正常减数分裂,由于同源染色体分离,非同源染色体自由组合,产生的精子中含有A和B或a和b或A和b或a和B,所以含有一个黄色荧光和一个红色荧光,C不符合题意;
D、若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,可能是减数第一次分裂异常(同源染色体未分离),也可能是减数第二次分裂异常(姐妹染色单体未分离),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
10.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)科学家在马里亚纳海沟7000米以下发现了一种新物种——超深渊狮子鱼,其基因组中与色素、视觉相关的基因大量丢失,这使得它通体透明,对可见光失去反应。导致其发生变异的原因最可能是(  )
A.基因突变 B.染色体变异 C.基因重组 D.表观遗传
【答案】B
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;表观遗传
【解析】【解答】A、基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变,可产生新的基因,A不符合题意;
B、染色体变异包括染色体结构变异和数目变异,通常涉及较大片段的染色体变化,会导致基因的大量丢失,B符合题意;
C、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,主要发生在减数分裂过程中,不会导致基因的丢失,C不符合题意;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变,表观遗传并不涉及基因的丢失,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(2)体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
(3)基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
(4)生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
11.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)为探究青霉素对细菌的选择作用,将含青霉素的圆形滤纸片放置在接种了细菌的培养基上,一段时间后观察并测量抑菌圈的直径。下图是培养三代的结果,下列叙述错误的是(  )
A.①区应放置不含青霉素的无菌滤纸片
B.抑菌圈区域越大细菌的耐药性越差
C.若用链霉素做实验可得到与图示完全相同的结果
D.应从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复实验
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;自然选择与适应
【解析】【解答】A、该实验是探究青霉素对细菌的选择作用,设置①区放置不含青霉素的无菌滤纸片作为对照,可更好地观察含青霉素滤纸片对细菌的影响,A不符合题意;
B、抑菌圈区域越大,说明青霉素对细菌的抑制作用越强,即细菌的耐药性越差,B不符合题意;
C、青霉素和链霉素是不同的抗生素,对细菌的作用机制可能不同,所以用链霉素做实验不一定能得到与图示完全相同的结果,C符合题意;
D、抑菌圈边缘的菌落可能是耐药性较强的细菌,从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌重复实验,可进一步探究青霉素对细菌的选择作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容是:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
12.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)近年来,吉林省图们江下游的某湿地地区废弃稻田面积逐年增加,统计不同弃耕年限稻田和自然湿地物种数目,相关数据如下表。下列叙述正确的是(  )
弃耕年限 一年生草本 多年生草本 湿地植物占比
<5 23 38 72%
5~15 15 33 83%
>15 15 26 56%
自然湿地 11 24 83%
【注】表中一年生草本和多年生草本的数据为物种数目。
A.废弃稻田演替过程属于初生演替
B.废弃稻田演替的结果是形成森林
C.废弃稻田演替过程抵抗力稳定性增强
D.需进行适当的人为干扰促进废弃稻田向自然湿地的演替
【答案】D
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、废弃稻田原本有土壤等条件,其上发生的演替属于次生演替,而不是初生演替,因为初生演替是在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的演替,A不符合题意;
B、从表格数据无法确定废弃稻田演替的结果一定是形成森林,演替的最终结果受到多种因素影响,如气候、土壤等,B不符合题意;
C、一般来说,演替过程中物种丰富度增加,抵抗力稳定性会增强,但表格中仅给出了不同弃耕年限稻田和自然湿地的部分物种数目,而且根据数据可知,物种丰富度减少,因此不能明确得出抵抗力稳定性增强的结论,C不符合题意;
D、自然湿地具有重要的生态功能,从保护生态环境等角度考虑,需要进行适当的人为干扰促进废弃稻田向自然湿地的演替,D符合题意。
【分析】(1)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
(2)一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
13.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)16世纪因人类喜欢海狸的皮毛和肉,将其捕杀使其几乎灭绝。但海狸被人类视为“生态系统工程师”,它们筑坝的生活习性使其热衷于改变栖息地的自然环境,并创造由水坝和池塘组成的动态湿地系统。近年来,英国某些庄园投放拥有多名成员的海狸家庭,希望它们能改善当地自然环境。下列有关叙述错误的是(  )
A.投放海狸到庄园需要考虑其生态位问题
B.人类的过度猎杀是海狸几乎灭绝的主要原因
C.投放海狸到庄园是利用了生物多样性的直接使用价值
D.投放海狸到庄园后其种群数量将呈现“S”形增长
【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线;当地自然群落中若干种生物的生态位;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、投放海狸到庄园,需要考虑其生态位问题,比如庄园的环境是否适合海狸生存,海狸与庄园内其他生物的关系等,这样才能保证海狸能在庄园内正常生存并发挥作用,A不符合题意;
B、题干中明确提到“16世纪因人类喜欢海狸的皮毛和肉,将其捕杀使其几乎灭绝”,所以人类的过度猎杀是海狸几乎灭绝的主要原因,B不符合题意;
C、投放海狸到庄园是为了改善当地自然环境,利用的是生物多样性的间接使用价值,并非直接使用价值,C符合题意;
D、由于庄园的空间和资源是有限的,海狸投放后,随着种群数量增加,种内斗争加剧,同时可能受到天敌等因素限制,其种群数量将呈现“S”形增长,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(2)生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(3)种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S”形。
14.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)随着年龄增长,老年人会出现睡眠“碎片化”。研究表明,老年期Hcrt神经元兴奋性增高是导致“睡眠碎片化”的关键。与年轻小鼠相比,年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3(钾离子通道)的表达量下降,导致觉醒持续时间延长。下列叙述错误的是(  )
A.老年人Hcrt神经元细胞膜通透性的改变属于细胞衰老的特征
B.兴奋在神经元之间的单向传递由突触的结构决定
C.老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流减少有关
D.阻断Hcrt神经元的KCNQ2/3的基因表达可治疗睡眠障碍
【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征;神经元各部分的结构和功能;神经冲动的产生和传导;基因的表达综合
【解析】【解答】A、细胞衰老特征之一是细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,可见老年人Hcrt神经元细胞膜通透性改变,符合细胞衰老特征,A不符合题意;
B、由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋在神经元之间单向传递,这由突触结构决定,B不符合题意;
C、KCNQ2/3是钾离子通道,其表达量下降,K+外流减少,会使神经元更易兴奋,所以老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流减少有关,C不符合题意;
D、年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3表达量下降导致觉醒持续时间延长,即睡眠障碍,若阻断Hcrt神经元的KCNQ2/3的基因表达,会使KCNQ2/3表达量更低,导致觉醒持续时间延长,加重睡眠障碍,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
(2)由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
(3)静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。
15.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)现将XplA和XplB两种能降解弹药使用后残留的危险污染物的基因转入实弹射击场的柳枝稷草中。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应选择的引物组合是(  )
A.引物1+引物3 B.引物1+引物2 C.引物2+引物3 D.引物3+引物4
【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】转录的方向是3'→5',则图甲中的下面DNA链是模板链,即3'→启动子→XplB→XplA→终止子→5'。结合图乙可知如图:
因此通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应选择的引物组合是引物1+引物3,这样才能扩增XplB和XplA,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
16.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a完全显性,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育。某科研小组进行了下列相关实验:取甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。下列推断不合理的是(  )
P F1 F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲与乙杂交 全部可育 一半全部可育
另一半可育株:雄性不育株=13:3
A.雄性不育株一定不含B基因
B.甲一定为杂合子,乙一定为纯合子
C.F2所有可育株中能稳定遗传的占11/13
D.若F1随机传粉,子代雄性不育株占7/64
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】A、根据题文可知,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,也就是说,只要有B存在,该植株一定为可育,故雄性不育株一定不含B基因,A不符合题意;
B、甲为雄性不育,故甲一定不含有B基因,则甲一定是bb,而F1中全部个体为可育,故乙一定是BB,则F1个体一定是Bb。F1个体自交得到F2代中,出现两种情况,每种情况的数量各占总数的1/2,则说明F1存在两种基因型,且两种基因型各占1/2。表格显示一半F1个体自交得到F2中,可育株∶雄性不育株=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律,且这部分子一代的基因型是AaBb。由于只要有B存在,该植株一定为可育,故A基因控制不育,因此可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb。表格显示一半F1个体自交得到F2中,全部为可育,而F1个体的基因型含Bb,故这部分F1个体的基因型是aaBb,因此甲的基因型为Aabb ,杂合子;乙的基因型为aaBB,纯合子,B不符合题意;
C、根据B分析可知, 甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,F2中可育个体占29/32。对于F1中aaBb个体自交,后代都为能稳定遗传的可育个体,故占1/2;对于中AaBb个体自交,后代都为能稳定遗传的可育个体(aabb、aaB-、A-BB)占7/32。因此F2所有可育株中能稳定遗传的占(1/2+7/32)÷29/32=23/29,C符合题意;
D、F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,则产生的配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:3:3。若F1随机传粉,则子代雄性不育株(A-bb)占 1/8×1/8(AAbb)+1/8×3/8×2(Aabb)=7/64,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
17.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体一药物偶联物,由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成;卡妥索单抗是一种双特异性抗体,其制备原理与作用原理如下图所示:
(1)单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段是   ,杂交瘤细胞具有   特点。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥   的作用。
(3)制备卡妥索单抗时,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加   (物质)用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测,某兴趣小组设计如下实验方案:将培养好的癌细胞悬液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,证明实验接种成功,将上述处理的裸鼠随机分为2组:生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。请完善上述实验方案的不足之处:   。(答两点)
【答案】(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术;能大量增殖并产生足够数量的特定抗体
(2)靶向运输(或靶向运载)
(3)EpCAM和CD3
(4)应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录;卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。(4分,任答其中两点即可)
【知识点】动物细胞培养技术;细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)单克隆抗体的制备过程中,首先需要将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,这一过程涉及到动物细胞融合技术。融合后得到的杂交瘤细胞,需要在体外进行培养,以大量增殖并产生单克隆抗体,这就需要动物细胞培养技术。所以单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段是动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。
杂交瘤细胞是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,它既具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特点,又具有 B淋巴细胞能产生特异性抗体的特点。
(2)奥加伊妥珠单抗中,单克隆抗体主要发挥特异性识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的作用,即靶向运输的作用,从而将与之偶联的具有细胞毒性的卡奇霉素精准地带到肿瘤细胞处,使卡奇霉素对肿瘤细胞发挥杀伤作用,实现对肿瘤细胞的靶向攻击,减少对正常细胞的损伤。
(3)通常会利用特定的选择培养基来筛选所需的杂交瘤细胞。在筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞时,向培养液中添加的物质是特定的抗原。根据题图可知,卡妥索单抗是一种双特异性抗体, 能识别EpCAM和CD3,故制备卡妥索单抗时,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)根据题文可知,设计两组,分别是生理盐水组和联合给药组,这两组只能证明联合给药比不给药好,但不能证明联合给药比单独给奥加伊妥珠单抗或单独给卡妥索单抗效果好。因此实验方案应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组。
将培养好的癌细胞悬液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,将上述处理的裸鼠随机分为2组,此时2组中每只小鼠的肿瘤体积都存在差异,实验中只是每两日测量并记录1次肿瘤体积,没有可比性,因此应在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。
卡妥索单抗是一种双特异性抗体,除了识别肿瘤细胞表面的蛋白质,还能识别T细胞表面的蛋白质,通过识别T细胞表面的CD3蛋白质能增强特异性。但实验中使用的小鼠是无胸腺裸鼠,因此没有T细胞,无法验证卡妥索单抗的作用。
【分析】(1)制备单克隆抗体的流程主要有:抗原准备及动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选、杂交瘤细胞的增殖及抗体提取等。
(2)体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术是单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段,单个B淋巴细胞能产生特定抗体但不能大量增殖,瘤细胞能大量增殖但不能产生抗体,两者融合后的杂交瘤细胞能大量增殖并产生足够数量的特定抗体,利于单克隆抗体的制备。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥靶向运输的作用。
(3)卡妥索单抗是一种双特异性抗体,可与EpCAM和CD3蛋白特异性结合,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)分析实验,题中所设计的实验应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡要索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
18.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)“卵子死亡”是我国科学家新发现的一种人类单基因遗传病,是PANX1基因突变引起的PANXl通道的异常激活,加速了卵子内部ATP的释放,卵子萎缩、退化,最终导致不育,该基因在男性个体中不表达。某女子婚后多年不孕,经检测为该病患者,如下图是该女子(4号)的家庭遗传系谱图,基因检测显示,1、4、6号含有致病基因,2、3、5号不含致病基因。回答下列问题。
(1)PANX1基因通过控制   控制生物的性状。
(2)根据题图分析,“卵子死亡”病的遗传方式是   (选填“常”“X”或“Y”)染色体上的   (选填“显”或“隐”)性遗传病。
(3)“卵子死亡”患者的致病基因来自表型正常的父亲,原因是   。
(4)若A/a为PANX1基因,6号与正常女性结婚,生出患病孩子的概率为   。
(5)科学家在研究初期,构建了PANX1基因突变的鼠模型,试图重现“卵子死亡”,但鼠模型却可以正常怀孕,推测突变后的PANX1基因在人卵中的表达水平显著   (选填“高于”或“低于”)鼠卵。
【答案】(1)PANXl通道蛋白的结构直接
(2)常;显
(3)“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病,含致病基因的卵子会出现萎缩、退化的现象,最终导致不育,因此患者的致病基因只能来自父方;该基因在男性个体中不表达,因此患者父亲表型正常
(4)1/4
(5)高于
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的特点及意义;人类遗传病的类型及危害;遗传系谱图
【解析】【解答】(1)根据题文可知,PANX1基因突变引起的PANXl通道的异常激活。基因对性状的控制方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状;另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。因此PANX1基因通过控制PANXl通道蛋白的结构直接控制生物的性状。
(2)1、4、6号含有致病基因,2、3、5号不含致病基因,该基因在男性个体中不表达。如果该基因在Y染色体上,则所有人不患病,这与实际(4号患病)不符,故该基因不在Y染色体上。如果该基因在X染色体上,由于2号不含致病基因,而4号患病,则该基因在1号的X染色体上,那么5号一定含有该致病基因,但与实际(5号不含致病基因)不符,故该基因不在X染色体上,则该基因在常染色体上。
如果该致病基因为常染色体隐性基因,4号患病,则1号和2号都含有该基因,则与实际(2号不含致病基因)不符,故该致病基因为常染色体显性基因。
(3)根据(2)分析可知,该病是常染色体显性遗传病。如果母亲含有该致病基因,则一定患病,含致病基因的卵子会出现萎缩、退化的现象,最终导致不育,理论上一定不会有后代,也就是说,“卵子死亡”患者的致病基因根本不能来自母亲。但由于该基因在男性个体中不表达,故父亲携带致病基因,表型正常,也能产生后代,而后代可能获得该致病基因,因此“卵子死亡”患者的致病基因来自表型正常的父亲。
(4) 6号含有致病基,母亲2号不含有致病基因,则6号的基因型为Aa,正常女性的基因型为aa,故后代中,Aa(男,正常):Aa(女,患病):aa(男,正常):aa(女,正常)=1:1:1:1,则生出患病孩子的概率为1/4。
(5)科学家构建了PANX1基因突变的鼠模型想重现 “卵子死亡”,但鼠模型能正常怀孕,这意味着鼠卵没有出现像人卵 “卵子死亡” 这样的情况,则说明突变后的PANX1基因对人卵和鼠卵的影响不同。PANX1基因突变引起的PANXl通道的异常激活,加速了卵子内部ATP的释放,也就是说,突变后的PANX1基因在人卵中的表达水平显著高于鼠卵。
【分析】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)PANX1基因突变引起的PANX1通道的异常激活,说明PANX1基因通过控制PANXl通道蛋白的结构直接控制生物的性状。
(2)若该病为伴X染色体遗传病,则1号的致病基因可以传给5号,则5号含有致病基因,与题意不符;若为常染色体隐性遗传病,则4号的致病基因来自1号和2号,则2号应含有致病基因,与题意不符;1号含致病基因,5号不含致病基因,则该病为常染色体显性遗传病,该基因在男性个体中不表达。“卵子死亡”病的遗传方式是常染色体上的显性遗传病。
(3)根据题意,该病是常染色体显性遗传病,含致病基因的卵子受精后会退化凋亡而死亡,因此其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞,故患者的致病基因只能来自于父方,由于PANXI基因在男性体内不表达,因此父亲表现正常。
(4)6号含有致病基因,其基因型为Aa,与正常女性(aa)结婚,后代Aa基因型的概率为1/2。若为患病个体,则只能为女性,故生出患病孩子的概率为1/2×1/2=14。
(5)即使发生了PANXI基因突变,但鼠模型却可以正常怀孕,说明突变后的PANX1基因在人卵中的表达水平显著高于鼠卵。
19.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)植物激素茉莉酸(JA)可通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。昆虫取食植物时JA迅速积累,进而激活植物防御反应,同时乙烯含量也快速增加,为探究乙烯在JA合成中的作用,研究者进行了实验并分析实验现象。
(1)茉莉酸(JA)可对植物的生长发育有显著影响,但是植物体还要源源不断合成茉莉酸(JA)的原因是   。
(2)与野生型植株相比,昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少JA合成基因表达下调,说明乙烯   JA的合成。
(3)ERF蛋白具有转录激活活性,乙烯可促进该蛋白表达。研究者推测在JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列,并进行实验验证,结果如下图。
【注】依据JA合成基因启动子序列制备双链DNA做探针。
由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为   (选填“有”或“无”),从而证实上述推测。
(4)昆虫取食还激活了脱落酸信号通路,进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述。多种植物激素并不是孤立地起作用,而是   调控植物的防御反应。
【答案】(1)茉莉酸(JA)是信息分子,发挥作用后即被灭活
(2)促进
(3)无 无 有
(4)共同
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)茉莉酸(JA)对植物生长发育有显著影响,是一种植物激素,由于其发挥作用后会被灭活,为了持续发挥对植物生长发育的调节作用,植物体还要源源不断合成茉莉酸(JA)。
(2)乙烯不敏感突变体是指在植物体内,对乙烯信号响应不敏感或无法正常响应乙烯信号的突变植株。昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中,JA积累量减少且JA合成基因表达下调,这说明乙烯促进JA的合成
(3)根据题文可知,推测证实JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列,则说明存在ERF蛋白。因此1组中有标记的野生型探针,没有ERF蛋白,则无阻滞带。3组有EFR蛋白、标记的野生型探针和1000倍未标记的野生型探针,由于存在未标记的野生型探针有1000倍,则EFR蛋白多数与未标记的野生型探针结合,故无阻滞带。4组有ERF蛋白、标记的野生型探针和1000倍未标记的突变型探针,突变型没有JA,也就没有EFR,因此突变型探针不能与EFR蛋白结合,而标记的野生型探针与EFR蛋白结合,故有阻滞带。
(4)各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
(1)植物体还要源源不断合成茉莉酸(JA)的原因是茉莉酸(JA)属于信息分子,作用后即被灭活。
(2)与野生型植株相比,昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调,说明乙烯促进JA的合成。
(3)由题图可知,1组有标记的野生型探针但无ERF蛋白,故无阻滞带,3组有EFR蛋白,但存在1000倍未标记的野生型探针与EFR蛋白结合,故无阻滞带,4组有ERF蛋白和标记的野生型探针,故有阻滞带,故由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为无 无 有,从而证实上述推测。
(4)昆虫取食激活了脱落酸信号通路,进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述,多种植物激素并不是孤立地起作用,而是共同调控植物的防御反应。
20.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题:
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于   的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是   ,其原因是   。
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是   ,三者配合能实现综合治理效果。
(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径(浓缩CO2形成高浓度C4后,再分解成CO2传递给C5)使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案,验证黑藻的碳浓缩优势,完成下列表格。
实验设计方案
实验材料 对照组:    实验组:黑藻
实验条件 控制光照强度为   μmol·m-2·s-1
营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件    
测量指标    
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施   。
【答案】(1)呼吸作用消耗
(2)③②①;最大光合速率对应光强度依次升高
(3)①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷高
(4)金鱼藻;500;二氧化碳浓度较低且相同;氧气释放量
(5)合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物
【知识点】影响光合作用的环境因素;群落的结构;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)沉水植物通过光合作用制造有机物,同时通过呼吸作用消耗有机物。当湖水中浮游藻类大量繁殖会使湖底光照不足时,沉水植物的光合作用合成的有机物少于呼吸作用消耗的有机物,沉水植物就不能正常生长,最终会衰退和消亡。
(2)观察图a可知,可以看到三种植物的光合作用饱和点①>②>③。由于从水面到湖底光照强度是依次下降的,而光合作用饱和点越高的植物,在较高光照强度下能更好地进行光合作用。因此①应在最上层,③应在最下层。这样,从湖底到水面沉水植物依次为③②①。
(3)看到图b可知,③对总磷的去除率最大,②对总氮的去除率最大,①对总藻量的去除率最大。这表明3种沉水植物对总氮、总磷和总藻量的去除率有差异且能力互补,它们三者配合能够实现综合治理效果,所以选择引种这3种草本沉水植物来达到湖水净化的目的。
(4)本实验要验证黑藻的C4光合作用,使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,则自变量是植物种类。根据图a信息,在正常二氧化碳浓度且光照强度为500μmol·m-2·s-1时,黑藻、金鱼藻二者的净光合速率相同,所以对照组是金鱼藻时,实验的光照强度条件为500 μmol·m-2·s-1。结合实验目的,要控制为较低且相同的二氧化碳浓度条件,实验的因变量是光合作用强度,测量指标为O2的释放量。
(5)引入浮水植物可以通过遮蔽部分光线,减弱沉水植物所受的强光抑制,改善其生长条件。引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物,能帮助及时清理凋落的叶片,降低维护成本,同时也能参与生态系统的物质循环和能量流动。
【分析】光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
(1)由于湖底光照不足,导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物,生物量在减少,不足以维持生长,最终衰退和消亡。
(2)据图分析,最大光合速率对应光强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。
(3)据图b分析,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效的去除氮、磷和藻,能实现综合治理效果。
(4)根据图a,在相同光照强度下,①金鱼藻与②黑藻的光合作用强度高度接近,尤其在光照强度为500时,两者光合作用强度完全相同,有利于控制无关变量一致,而③苦草的光照强度与②黑藻相差较大。根据题干“上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径”可知①、③均无C4途径,而除了上述3种草本沉水植物外的其他植物是否有C4途径不确定,所以不能从①、③外的其他植物为②选对照组。
验证黑藻的碳浓缩优势,因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢,因此检测指标是单位时间释放氧气的量。
(5)目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本,因此可以合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。
21.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)甲胺磷是一种广谱、高效、剧毒的有机磷杀虫剂,曾被长期大量使用,引起水体、土壤污染,严重破坏了环境生态平衡,同时危害到人畜健康。利用微生物降解甲胺磷农药是解决使用甲胺磷带来的环境污染的有效途径。回答下列问题:
(1)筛选获得甲胺磷降解菌:选择的土壤为样品,将获得的样品用   稀释后接种于添加了   的选择培养基上进行培养,可以分离出能分泌甲胺磷降解酶的细菌,甲胺磷被降解后平板上会出现透明圈,应挑取   的单菌落在选择性固体培养基上进行重复划线、分离和纯化。
(2)测定甲胺磷降解率:选择三种菌株对甲胺磷进行降解,降解情况如图所示,其中降解甲胺磷效果最好的菌株是   。
(3)构建降解甲胺磷工程菌:将提取和分离得到的甲胺磷降解酶进行氨基酸序列测定,根据得到的氨基酸序列推出   ,然后设计并合成引物,通过   技术扩增出甲胺磷降解酶基因,再利用特定的质粒和酶构建   ,转入酵母菌受体菌株,从而获得高表达的降解甲胺磷工程菌。
【答案】(1)无菌水;甲胺磷;透明圈直径与菌落直径的比值大
(2)菌株XY-C
(3)基因序列;PCR;重组质粒(或重组表达载体)
【知识点】微生物的分离和培养;PCR技术的基本操作和应用;培养基概述及其分类;基因工程的操作程序(详细)
1 / 12025届广西高三学业水平选择性考试第二次调研考试生物试题
1.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)广西喀斯特地貌造就了山清水秀的生态美,保护生态之美与广西人民的生产生活息息相关。下列有关叙述错误的是(  )
A.与步行相比,开车出行不利于保护生态之美
B.保护溶洞内的野生动物,严禁开发利用
C.栖息地的碎片化不利于濒危动物之间的基因交流
D.旅游资源的开发要以保护广西的生物多样性为前提
2.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)2023年下半年多地发生支原体肺炎,这是我国5岁及以上儿童最主要的获得性肺炎。下列有关说法正确的是(  )
A.肺炎支原体无细胞结构 B.肺炎支原体无细胞壁
C.肺炎支原体无生物膜 D.肺炎支原体无DNA
3.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是(  )
A.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
B.两种叶片混合碾磨后进行色素分离
C.可用无水乙醇提取分离银杏叶中的色素
D.银杏两种叶片的光合色素种类和含量无差异
4.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)科学的发展以技术的发展为保障,技术的发展以科学原理为基础。下列科学发展与显微镜使用无关的是(  )
A.施莱登和施旺建立细胞学说
B.恩格尔曼的水绵实验发现了光合作用放氧部位
C.罗伯特森推测细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质构成
D.希尔发现离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂,在光照下可以释放出氧气
5.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)研究发现癌细胞即使在有氧条件下也以无氧呼吸为主,该现象称为“瓦氏效应”。下列关于癌细胞呼吸作用的叙述,正确的是(  )
A.癌细胞产生CO2的场所在细胞质基质
B.“瓦氏效应”导致癌细胞需要利用大量葡萄糖
C.无氧呼吸产生大量能量,因此癌细胞易转移扩散
D.呼吸底物中的能量大部分以热能形式散失
6.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)研究发现耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列相关说法错误的是(  )
A.耐力运动训练可能促进了新突触的建立
B.运动训练时维持身体平衡的中枢位于小脑
C.海马脑区神经元兴奋尤其与长期记忆密切相关
D.突触间信息传递增加利于改善记忆功能
7.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)桥本氏甲状腺炎是一种进程缓慢的自身免疫病,患者表现为甲状腺功能减退,血液中可检测出攻击甲状腺细胞的抗体。下列叙述正确的是(  )
A.患者表现为新陈代谢加快,精力旺盛
B.用甲状腺激素治疗可恢复患者甲状腺的分泌功能
C.晚期患者的甲状腺可能在相关抗体的作用下增生
D.可检测血液中TRH、TSH等相关激素水平评估治疗效果
8.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)红腹锦鸡为一雄多雌制,主要取食植物种子,当雄鸟向雌鸟求爱时,雄鸟一边低鸣一边绕雌鸟转圈或往返疾奔,靠近雌鸟的翅膀稍稍压低,另一侧的翅膀翘起,五彩斑斓的羽毛都展现在雌鸟面前。下列相关叙述错误的是(  )
A.秦岭地区的红腹锦鸡构成一个种群
B.适当增大雄性的比例有助于种群数量的增长
C.求偶过程中信息传递类型为行为信息和物理信息
D.群落中不存在和红腹锦鸡生态位完全相同的其他生物
9.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)如图为果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过荧光标记显示出来的,其中A和a显示黄色荧光,B和b显示红色荧光。下列相关说法错误的是(  )
A.甲、乙两条染色体可构成一个四分体
B.A/a和B/b基因可能控制同一生物性状
C.该初级精母细胞正常减数分裂产生的精子含有一个黄色荧光和一个红色荧光
D.若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,则说明减数第一次分裂异常
10.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)科学家在马里亚纳海沟7000米以下发现了一种新物种——超深渊狮子鱼,其基因组中与色素、视觉相关的基因大量丢失,这使得它通体透明,对可见光失去反应。导致其发生变异的原因最可能是(  )
A.基因突变 B.染色体变异 C.基因重组 D.表观遗传
11.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)为探究青霉素对细菌的选择作用,将含青霉素的圆形滤纸片放置在接种了细菌的培养基上,一段时间后观察并测量抑菌圈的直径。下图是培养三代的结果,下列叙述错误的是(  )
A.①区应放置不含青霉素的无菌滤纸片
B.抑菌圈区域越大细菌的耐药性越差
C.若用链霉素做实验可得到与图示完全相同的结果
D.应从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复实验
12.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)近年来,吉林省图们江下游的某湿地地区废弃稻田面积逐年增加,统计不同弃耕年限稻田和自然湿地物种数目,相关数据如下表。下列叙述正确的是(  )
弃耕年限 一年生草本 多年生草本 湿地植物占比
<5 23 38 72%
5~15 15 33 83%
>15 15 26 56%
自然湿地 11 24 83%
【注】表中一年生草本和多年生草本的数据为物种数目。
A.废弃稻田演替过程属于初生演替
B.废弃稻田演替的结果是形成森林
C.废弃稻田演替过程抵抗力稳定性增强
D.需进行适当的人为干扰促进废弃稻田向自然湿地的演替
13.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)16世纪因人类喜欢海狸的皮毛和肉,将其捕杀使其几乎灭绝。但海狸被人类视为“生态系统工程师”,它们筑坝的生活习性使其热衷于改变栖息地的自然环境,并创造由水坝和池塘组成的动态湿地系统。近年来,英国某些庄园投放拥有多名成员的海狸家庭,希望它们能改善当地自然环境。下列有关叙述错误的是(  )
A.投放海狸到庄园需要考虑其生态位问题
B.人类的过度猎杀是海狸几乎灭绝的主要原因
C.投放海狸到庄园是利用了生物多样性的直接使用价值
D.投放海狸到庄园后其种群数量将呈现“S”形增长
14.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)随着年龄增长,老年人会出现睡眠“碎片化”。研究表明,老年期Hcrt神经元兴奋性增高是导致“睡眠碎片化”的关键。与年轻小鼠相比,年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3(钾离子通道)的表达量下降,导致觉醒持续时间延长。下列叙述错误的是(  )
A.老年人Hcrt神经元细胞膜通透性的改变属于细胞衰老的特征
B.兴奋在神经元之间的单向传递由突触的结构决定
C.老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流减少有关
D.阻断Hcrt神经元的KCNQ2/3的基因表达可治疗睡眠障碍
15.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)现将XplA和XplB两种能降解弹药使用后残留的危险污染物的基因转入实弹射击场的柳枝稷草中。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应选择的引物组合是(  )
A.引物1+引物3 B.引物1+引物2 C.引物2+引物3 D.引物3+引物4
16.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a完全显性,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育。某科研小组进行了下列相关实验:取甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。下列推断不合理的是(  )
P F1 F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲与乙杂交 全部可育 一半全部可育
另一半可育株:雄性不育株=13:3
A.雄性不育株一定不含B基因
B.甲一定为杂合子,乙一定为纯合子
C.F2所有可育株中能稳定遗传的占11/13
D.若F1随机传粉,子代雄性不育株占7/64
17.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体一药物偶联物,由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成;卡妥索单抗是一种双特异性抗体,其制备原理与作用原理如下图所示:
(1)单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段是   ,杂交瘤细胞具有   特点。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥   的作用。
(3)制备卡妥索单抗时,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加   (物质)用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测,某兴趣小组设计如下实验方案:将培养好的癌细胞悬液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,证明实验接种成功,将上述处理的裸鼠随机分为2组:生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。请完善上述实验方案的不足之处:   。(答两点)
18.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)“卵子死亡”是我国科学家新发现的一种人类单基因遗传病,是PANX1基因突变引起的PANXl通道的异常激活,加速了卵子内部ATP的释放,卵子萎缩、退化,最终导致不育,该基因在男性个体中不表达。某女子婚后多年不孕,经检测为该病患者,如下图是该女子(4号)的家庭遗传系谱图,基因检测显示,1、4、6号含有致病基因,2、3、5号不含致病基因。回答下列问题。
(1)PANX1基因通过控制   控制生物的性状。
(2)根据题图分析,“卵子死亡”病的遗传方式是   (选填“常”“X”或“Y”)染色体上的   (选填“显”或“隐”)性遗传病。
(3)“卵子死亡”患者的致病基因来自表型正常的父亲,原因是   。
(4)若A/a为PANX1基因,6号与正常女性结婚,生出患病孩子的概率为   。
(5)科学家在研究初期,构建了PANX1基因突变的鼠模型,试图重现“卵子死亡”,但鼠模型却可以正常怀孕,推测突变后的PANX1基因在人卵中的表达水平显著   (选填“高于”或“低于”)鼠卵。
19.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)植物激素茉莉酸(JA)可通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。昆虫取食植物时JA迅速积累,进而激活植物防御反应,同时乙烯含量也快速增加,为探究乙烯在JA合成中的作用,研究者进行了实验并分析实验现象。
(1)茉莉酸(JA)可对植物的生长发育有显著影响,但是植物体还要源源不断合成茉莉酸(JA)的原因是   。
(2)与野生型植株相比,昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少JA合成基因表达下调,说明乙烯   JA的合成。
(3)ERF蛋白具有转录激活活性,乙烯可促进该蛋白表达。研究者推测在JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列,并进行实验验证,结果如下图。
【注】依据JA合成基因启动子序列制备双链DNA做探针。
由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为   (选填“有”或“无”),从而证实上述推测。
(4)昆虫取食还激活了脱落酸信号通路,进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述。多种植物激素并不是孤立地起作用,而是   调控植物的防御反应。
20.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题:
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于   的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是   ,其原因是   。
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是   ,三者配合能实现综合治理效果。
(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径(浓缩CO2形成高浓度C4后,再分解成CO2传递给C5)使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案,验证黑藻的碳浓缩优势,完成下列表格。
实验设计方案
实验材料 对照组:    实验组:黑藻
实验条件 控制光照强度为   μmol·m-2·s-1
营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件    
测量指标    
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施   。
21.(2024高三上·广西壮族自治区模拟)甲胺磷是一种广谱、高效、剧毒的有机磷杀虫剂,曾被长期大量使用,引起水体、土壤污染,严重破坏了环境生态平衡,同时危害到人畜健康。利用微生物降解甲胺磷农药是解决使用甲胺磷带来的环境污染的有效途径。回答下列问题:
(1)筛选获得甲胺磷降解菌:选择的土壤为样品,将获得的样品用   稀释后接种于添加了   的选择培养基上进行培养,可以分离出能分泌甲胺磷降解酶的细菌,甲胺磷被降解后平板上会出现透明圈,应挑取   的单菌落在选择性固体培养基上进行重复划线、分离和纯化。
(2)测定甲胺磷降解率:选择三种菌株对甲胺磷进行降解,降解情况如图所示,其中降解甲胺磷效果最好的菌株是   。
(3)构建降解甲胺磷工程菌:将提取和分离得到的甲胺磷降解酶进行氨基酸序列测定,根据得到的氨基酸序列推出   ,然后设计并合成引物,通过   技术扩增出甲胺磷降解酶基因,再利用特定的质粒和酶构建   ,转入酵母菌受体菌株,从而获得高表达的降解甲胺磷工程菌。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、开车出行会消耗更多能源,产生更多的尾气等污染物,相比步行会对环境造成更大压力,不利于保护生态之美,A不符合题意;
B、保护溶洞内的野生动物,并不是严禁开发利用,而是要合理开发利用,在保护的基础上进行可持续的开发,以实现生态保护与经济发展等多方面的平衡,B符合题意;
C、栖息地的碎片化会将濒危动物分割在不同区域,限制它们之间的交流,不利于濒危动物之间的基因交流,C不符合题意;
D、旅游资源的开发如果不注重生物多样性保护,可能会破坏生态环境,所以要以保护广西的生物多样性为前提,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
2.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】肺炎支原体属于一类没有细胞壁的原核生物,原核生物有细胞结构,则肺炎支原体具有细胞膜等结构,只是没有以核膜为界限的细胞核,故肺炎支原体有细胞结构,也有生物膜(如细胞膜),还有遗传物质DNA,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞有着相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等。但是,不同生物的细胞结构又有差别。细胞是多种多样的,总体上可以分为真核细胞和原核细胞两大类,它们的主要区别是有无以核膜包被的细胞核。
3.【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、滤纸条不会相互影响,将两组滤纸条置于同一烧杯中层析,这样可以保证两组实验所处的层析环境一致,便于对比分析两组滤纸条上色素的情况,A符合题意;
B、两种叶片混合碾磨后进行色素分离,就无法分别探究银杏绿叶和黄叶各自的色素情况,不能达到对比两种叶片色素差别的目的,B不符合题意;
C、无水乙醇只能用于提取色素,而分离色素需要用层析液,C不符合题意;
D、银杏绿叶和黄叶颜色不同,说明其光合色素种类和含量是有差异的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】滤纸条上有4条不同颜色的色素带,从上到下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
4.【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程;光合作用的发现史;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺通过对大量动植物细胞的观察,建立了细胞学说。在这个过程中,显微镜是观察细胞结构必不可少的工具,借助显微镜他们才能清晰地看到细胞的形态、结构等,从而得出细胞学说的相关内容,所以与显微镜使用有关,A不符合题意;
B、恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验,通过显微镜观察好氧细菌在水绵不同部位的分布情况,从而发现光合作用放氧部位是叶绿体,B不符合题意;
C、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,他结合其他科学家的工作,大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构,C不符合题意;
D、1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞学说阐明了动植物都是由细胞构成的,并且都以细胞为生命活动的基本单位。基于这一结论,人们认识到生物界也具有统一性,这对于人们深入认识生物的结构、生理、发育以及遗传和进化都有着重大的意义。
(2)恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
(3)罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,进而推测细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质构成。
(4)离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
5.【答案】B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、人体细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2。癌细胞即使在有氧条件下也以无氧呼吸为主,但仍会进行部分有氧呼吸,所以癌细胞产生CO2的场所是线粒体基质,A不符合题意;
B、由于癌细胞以无氧呼吸为主,无氧呼吸产生的能量较少,而癌细胞代谢旺盛,需要大量能量,所以“瓦氏效应”导致癌细胞需要利用大量葡萄糖来满足能量需求,B符合题意;
C、无氧呼吸产生的能量较少,癌细胞易转移扩散是因为癌细胞表面糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,C不符合题意;
D、无氧呼吸过程中,呼吸底物中的能量大部分储存在不彻底的氧化产物(如乳酸)中,只有少部分能量以热能形式散失,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
(2)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
6.【答案】C
【知识点】脑的高级功能
【解析】【解答】A、耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,而神经发生可能伴随着新突触的建立,新突触的建立有助于改善记忆功能,所以耐力运动训练可能促进了新突触的建立,A不符合题意;
B、小脑具有维持身体平衡的功能,运动训练时维持身体平衡的中枢位于小脑,B不符合题意;
C、短时记忆是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,C符合题意;
D、突触间信息传递增加有利于神经元之间的信息交流,从而利于改善记忆功能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】复杂的环境经历、跑动等都可以增加海马(与记忆有关的脑区)中新生神经元的数量。
7.【答案】D
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、由于患者甲状腺功能减退,甲状腺激素分泌减少,新陈代谢减慢,会精神萎靡,而不是新陈代谢加快、精力旺盛,A不符合题意;
B、用甲状腺激素治疗只能补充患者体内甲状腺激素不足,不能恢复患者甲状腺自身的分泌功能,B不符合题意;
C、晚期患者甲状腺在相关抗体持续攻击下,可能会萎缩而不是增生,C不符合题意;
D、当甲状腺功能减退时,TRH、TSH分泌会增多,治疗过程中随着甲状腺功能改善,TRH、TSH水平会发生变化,所以可检测血液中 TRH、TSH等相关激素水平评估治疗效果,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用。
(2)甲状腺激素分泌存在分级调节,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH作用于甲状腺促使其分泌甲状腺激素。
(3)桥本氏甲状腺炎是自身免疫病,患者甲状腺功能减退,血液中有攻击甲状腺细胞的抗体。甲状腺功能减退意味着甲状腺激素分泌减少,甲状腺激素能促进新陈代谢、提高神经系统兴奋性等,故患者会新陈代谢减慢、精神萎靡等。
8.【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;种群的概念
【解析】【解答】A、种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。秦岭地区的红腹锦鸡是在特定区域内的同种生物的所有个体,构成一个种群,A不符合题意;
B、红腹锦鸡为一雄多雌制,适当增大雌性的比例才有助于种群数量的增长,若增大雄性比例,会使部分雄性无法获得交配机会,不利于种群数量增长,B符合题意;
C、雄鸟的低鸣和五彩斑斓的羽毛属于物理信息,绕雌鸟转圈或往返疾奔等动作属于行为信息,所以求偶过程中信息传递类型为行为信息和物理信息,C不符合题意;
D、一个群落中不可能有两个物种的生态位是完全相同的,因为生态位包括物种的食物来源、栖息环境等多方面,若生态位完全相同,物种间竞争会非常激烈,不利于群落稳定,所以群落中不存在和红腹锦鸡生态位完全相同的其他生物,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合就是种群。种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
(2)自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。动物的特殊行为,主要指各种动作,这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息,即动物的行为特征可以体现为行为信息。
(3)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
9.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;基因的自由组合规律的实质及应用;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、甲、乙两条染色体为同源染色体,在减数第一次分裂前期,同源染色体联会可构成一个四分体,A不符合题意;
B、不同对的基因可能存在相互作用,共同控制同一生物性状,所以A/a和B/b基因可能控制同一生物性状,B不符合题意;
C、该初级精母细胞正常减数分裂,由于同源染色体分离,非同源染色体自由组合,产生的精子中含有A和B或a和b或A和b或a和B,所以含有一个黄色荧光和一个红色荧光,C不符合题意;
D、若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,可能是减数第一次分裂异常(同源染色体未分离),也可能是减数第二次分裂异常(姐妹染色单体未分离),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
10.【答案】B
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;表观遗传
【解析】【解答】A、基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变,可产生新的基因,A不符合题意;
B、染色体变异包括染色体结构变异和数目变异,通常涉及较大片段的染色体变化,会导致基因的大量丢失,B符合题意;
C、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,主要发生在减数分裂过程中,不会导致基因的丢失,C不符合题意;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变,表观遗传并不涉及基因的丢失,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(2)体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
(3)基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
(4)生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
11.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;自然选择与适应
【解析】【解答】A、该实验是探究青霉素对细菌的选择作用,设置①区放置不含青霉素的无菌滤纸片作为对照,可更好地观察含青霉素滤纸片对细菌的影响,A不符合题意;
B、抑菌圈区域越大,说明青霉素对细菌的抑制作用越强,即细菌的耐药性越差,B不符合题意;
C、青霉素和链霉素是不同的抗生素,对细菌的作用机制可能不同,所以用链霉素做实验不一定能得到与图示完全相同的结果,C符合题意;
D、抑菌圈边缘的菌落可能是耐药性较强的细菌,从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌重复实验,可进一步探究青霉素对细菌的选择作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容是:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
12.【答案】D
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、废弃稻田原本有土壤等条件,其上发生的演替属于次生演替,而不是初生演替,因为初生演替是在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的演替,A不符合题意;
B、从表格数据无法确定废弃稻田演替的结果一定是形成森林,演替的最终结果受到多种因素影响,如气候、土壤等,B不符合题意;
C、一般来说,演替过程中物种丰富度增加,抵抗力稳定性会增强,但表格中仅给出了不同弃耕年限稻田和自然湿地的部分物种数目,而且根据数据可知,物种丰富度减少,因此不能明确得出抵抗力稳定性增强的结论,C不符合题意;
D、自然湿地具有重要的生态功能,从保护生态环境等角度考虑,需要进行适当的人为干扰促进废弃稻田向自然湿地的演替,D符合题意。
【分析】(1)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
(2)一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
13.【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线;当地自然群落中若干种生物的生态位;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、投放海狸到庄园,需要考虑其生态位问题,比如庄园的环境是否适合海狸生存,海狸与庄园内其他生物的关系等,这样才能保证海狸能在庄园内正常生存并发挥作用,A不符合题意;
B、题干中明确提到“16世纪因人类喜欢海狸的皮毛和肉,将其捕杀使其几乎灭绝”,所以人类的过度猎杀是海狸几乎灭绝的主要原因,B不符合题意;
C、投放海狸到庄园是为了改善当地自然环境,利用的是生物多样性的间接使用价值,并非直接使用价值,C符合题意;
D、由于庄园的空间和资源是有限的,海狸投放后,随着种群数量增加,种内斗争加剧,同时可能受到天敌等因素限制,其种群数量将呈现“S”形增长,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(2)生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(3)种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S”形。
14.【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征;神经元各部分的结构和功能;神经冲动的产生和传导;基因的表达综合
【解析】【解答】A、细胞衰老特征之一是细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,可见老年人Hcrt神经元细胞膜通透性改变,符合细胞衰老特征,A不符合题意;
B、由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋在神经元之间单向传递,这由突触结构决定,B不符合题意;
C、KCNQ2/3是钾离子通道,其表达量下降,K+外流减少,会使神经元更易兴奋,所以老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流减少有关,C不符合题意;
D、年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3表达量下降导致觉醒持续时间延长,即睡眠障碍,若阻断Hcrt神经元的KCNQ2/3的基因表达,会使KCNQ2/3表达量更低,导致觉醒持续时间延长,加重睡眠障碍,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
(2)由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
(3)静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。
15.【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】转录的方向是3'→5',则图甲中的下面DNA链是模板链,即3'→启动子→XplB→XplA→终止子→5'。结合图乙可知如图:
因此通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA和XplB基因,应选择的引物组合是引物1+引物3,这样才能扩增XplB和XplA,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
16.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】A、根据题文可知,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,也就是说,只要有B存在,该植株一定为可育,故雄性不育株一定不含B基因,A不符合题意;
B、甲为雄性不育,故甲一定不含有B基因,则甲一定是bb,而F1中全部个体为可育,故乙一定是BB,则F1个体一定是Bb。F1个体自交得到F2代中,出现两种情况,每种情况的数量各占总数的1/2,则说明F1存在两种基因型,且两种基因型各占1/2。表格显示一半F1个体自交得到F2中,可育株∶雄性不育株=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律,且这部分子一代的基因型是AaBb。由于只要有B存在,该植株一定为可育,故A基因控制不育,因此可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb。表格显示一半F1个体自交得到F2中,全部为可育,而F1个体的基因型含Bb,故这部分F1个体的基因型是aaBb,因此甲的基因型为Aabb ,杂合子;乙的基因型为aaBB,纯合子,B不符合题意;
C、根据B分析可知, 甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,F2中可育个体占29/32。对于F1中aaBb个体自交,后代都为能稳定遗传的可育个体,故占1/2;对于中AaBb个体自交,后代都为能稳定遗传的可育个体(aabb、aaB-、A-BB)占7/32。因此F2所有可育株中能稳定遗传的占(1/2+7/32)÷29/32=23/29,C符合题意;
D、F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,则产生的配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:3:3。若F1随机传粉,则子代雄性不育株(A-bb)占 1/8×1/8(AAbb)+1/8×3/8×2(Aabb)=7/64,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
17.【答案】(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术;能大量增殖并产生足够数量的特定抗体
(2)靶向运输(或靶向运载)
(3)EpCAM和CD3
(4)应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录;卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。(4分,任答其中两点即可)
【知识点】动物细胞培养技术;细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)单克隆抗体的制备过程中,首先需要将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,这一过程涉及到动物细胞融合技术。融合后得到的杂交瘤细胞,需要在体外进行培养,以大量增殖并产生单克隆抗体,这就需要动物细胞培养技术。所以单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段是动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。
杂交瘤细胞是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,它既具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特点,又具有 B淋巴细胞能产生特异性抗体的特点。
(2)奥加伊妥珠单抗中,单克隆抗体主要发挥特异性识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的作用,即靶向运输的作用,从而将与之偶联的具有细胞毒性的卡奇霉素精准地带到肿瘤细胞处,使卡奇霉素对肿瘤细胞发挥杀伤作用,实现对肿瘤细胞的靶向攻击,减少对正常细胞的损伤。
(3)通常会利用特定的选择培养基来筛选所需的杂交瘤细胞。在筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞时,向培养液中添加的物质是特定的抗原。根据题图可知,卡妥索单抗是一种双特异性抗体, 能识别EpCAM和CD3,故制备卡妥索单抗时,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)根据题文可知,设计两组,分别是生理盐水组和联合给药组,这两组只能证明联合给药比不给药好,但不能证明联合给药比单独给奥加伊妥珠单抗或单独给卡妥索单抗效果好。因此实验方案应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组。
将培养好的癌细胞悬液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,将上述处理的裸鼠随机分为2组,此时2组中每只小鼠的肿瘤体积都存在差异,实验中只是每两日测量并记录1次肿瘤体积,没有可比性,因此应在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。
卡妥索单抗是一种双特异性抗体,除了识别肿瘤细胞表面的蛋白质,还能识别T细胞表面的蛋白质,通过识别T细胞表面的CD3蛋白质能增强特异性。但实验中使用的小鼠是无胸腺裸鼠,因此没有T细胞,无法验证卡妥索单抗的作用。
【分析】(1)制备单克隆抗体的流程主要有:抗原准备及动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选、杂交瘤细胞的增殖及抗体提取等。
(2)体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术是单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段,单个B淋巴细胞能产生特定抗体但不能大量增殖,瘤细胞能大量增殖但不能产生抗体,两者融合后的杂交瘤细胞能大量增殖并产生足够数量的特定抗体,利于单克隆抗体的制备。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥靶向运输的作用。
(3)卡妥索单抗是一种双特异性抗体,可与EpCAM和CD3蛋白特异性结合,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)分析实验,题中所设计的实验应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡要索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
18.【答案】(1)PANXl通道蛋白的结构直接
(2)常;显
(3)“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病,含致病基因的卵子会出现萎缩、退化的现象,最终导致不育,因此患者的致病基因只能来自父方;该基因在男性个体中不表达,因此患者父亲表型正常
(4)1/4
(5)高于
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的特点及意义;人类遗传病的类型及危害;遗传系谱图
【解析】【解答】(1)根据题文可知,PANX1基因突变引起的PANXl通道的异常激活。基因对性状的控制方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状;另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。因此PANX1基因通过控制PANXl通道蛋白的结构直接控制生物的性状。
(2)1、4、6号含有致病基因,2、3、5号不含致病基因,该基因在男性个体中不表达。如果该基因在Y染色体上,则所有人不患病,这与实际(4号患病)不符,故该基因不在Y染色体上。如果该基因在X染色体上,由于2号不含致病基因,而4号患病,则该基因在1号的X染色体上,那么5号一定含有该致病基因,但与实际(5号不含致病基因)不符,故该基因不在X染色体上,则该基因在常染色体上。
如果该致病基因为常染色体隐性基因,4号患病,则1号和2号都含有该基因,则与实际(2号不含致病基因)不符,故该致病基因为常染色体显性基因。
(3)根据(2)分析可知,该病是常染色体显性遗传病。如果母亲含有该致病基因,则一定患病,含致病基因的卵子会出现萎缩、退化的现象,最终导致不育,理论上一定不会有后代,也就是说,“卵子死亡”患者的致病基因根本不能来自母亲。但由于该基因在男性个体中不表达,故父亲携带致病基因,表型正常,也能产生后代,而后代可能获得该致病基因,因此“卵子死亡”患者的致病基因来自表型正常的父亲。
(4) 6号含有致病基,母亲2号不含有致病基因,则6号的基因型为Aa,正常女性的基因型为aa,故后代中,Aa(男,正常):Aa(女,患病):aa(男,正常):aa(女,正常)=1:1:1:1,则生出患病孩子的概率为1/4。
(5)科学家构建了PANX1基因突变的鼠模型想重现 “卵子死亡”,但鼠模型能正常怀孕,这意味着鼠卵没有出现像人卵 “卵子死亡” 这样的情况,则说明突变后的PANX1基因对人卵和鼠卵的影响不同。PANX1基因突变引起的PANXl通道的异常激活,加速了卵子内部ATP的释放,也就是说,突变后的PANX1基因在人卵中的表达水平显著高于鼠卵。
【分析】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)PANX1基因突变引起的PANX1通道的异常激活,说明PANX1基因通过控制PANXl通道蛋白的结构直接控制生物的性状。
(2)若该病为伴X染色体遗传病,则1号的致病基因可以传给5号,则5号含有致病基因,与题意不符;若为常染色体隐性遗传病,则4号的致病基因来自1号和2号,则2号应含有致病基因,与题意不符;1号含致病基因,5号不含致病基因,则该病为常染色体显性遗传病,该基因在男性个体中不表达。“卵子死亡”病的遗传方式是常染色体上的显性遗传病。
(3)根据题意,该病是常染色体显性遗传病,含致病基因的卵子受精后会退化凋亡而死亡,因此其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞,故患者的致病基因只能来自于父方,由于PANXI基因在男性体内不表达,因此父亲表现正常。
(4)6号含有致病基因,其基因型为Aa,与正常女性(aa)结婚,后代Aa基因型的概率为1/2。若为患病个体,则只能为女性,故生出患病孩子的概率为1/2×1/2=14。
(5)即使发生了PANXI基因突变,但鼠模型却可以正常怀孕,说明突变后的PANX1基因在人卵中的表达水平显著高于鼠卵。
19.【答案】(1)茉莉酸(JA)是信息分子,发挥作用后即被灭活
(2)促进
(3)无 无 有
(4)共同
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)茉莉酸(JA)对植物生长发育有显著影响,是一种植物激素,由于其发挥作用后会被灭活,为了持续发挥对植物生长发育的调节作用,植物体还要源源不断合成茉莉酸(JA)。
(2)乙烯不敏感突变体是指在植物体内,对乙烯信号响应不敏感或无法正常响应乙烯信号的突变植株。昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中,JA积累量减少且JA合成基因表达下调,这说明乙烯促进JA的合成
(3)根据题文可知,推测证实JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列,则说明存在ERF蛋白。因此1组中有标记的野生型探针,没有ERF蛋白,则无阻滞带。3组有EFR蛋白、标记的野生型探针和1000倍未标记的野生型探针,由于存在未标记的野生型探针有1000倍,则EFR蛋白多数与未标记的野生型探针结合,故无阻滞带。4组有ERF蛋白、标记的野生型探针和1000倍未标记的突变型探针,突变型没有JA,也就没有EFR,因此突变型探针不能与EFR蛋白结合,而标记的野生型探针与EFR蛋白结合,故有阻滞带。
(4)各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
(1)植物体还要源源不断合成茉莉酸(JA)的原因是茉莉酸(JA)属于信息分子,作用后即被灭活。
(2)与野生型植株相比,昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调,说明乙烯促进JA的合成。
(3)由题图可知,1组有标记的野生型探针但无ERF蛋白,故无阻滞带,3组有EFR蛋白,但存在1000倍未标记的野生型探针与EFR蛋白结合,故无阻滞带,4组有ERF蛋白和标记的野生型探针,故有阻滞带,故由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为无 无 有,从而证实上述推测。
(4)昆虫取食激活了脱落酸信号通路,进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述,多种植物激素并不是孤立地起作用,而是共同调控植物的防御反应。
20.【答案】(1)呼吸作用消耗
(2)③②①;最大光合速率对应光强度依次升高
(3)①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷高
(4)金鱼藻;500;二氧化碳浓度较低且相同;氧气释放量
(5)合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物
【知识点】影响光合作用的环境因素;群落的结构;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)沉水植物通过光合作用制造有机物,同时通过呼吸作用消耗有机物。当湖水中浮游藻类大量繁殖会使湖底光照不足时,沉水植物的光合作用合成的有机物少于呼吸作用消耗的有机物,沉水植物就不能正常生长,最终会衰退和消亡。
(2)观察图a可知,可以看到三种植物的光合作用饱和点①>②>③。由于从水面到湖底光照强度是依次下降的,而光合作用饱和点越高的植物,在较高光照强度下能更好地进行光合作用。因此①应在最上层,③应在最下层。这样,从湖底到水面沉水植物依次为③②①。
(3)看到图b可知,③对总磷的去除率最大,②对总氮的去除率最大,①对总藻量的去除率最大。这表明3种沉水植物对总氮、总磷和总藻量的去除率有差异且能力互补,它们三者配合能够实现综合治理效果,所以选择引种这3种草本沉水植物来达到湖水净化的目的。
(4)本实验要验证黑藻的C4光合作用,使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,则自变量是植物种类。根据图a信息,在正常二氧化碳浓度且光照强度为500μmol·m-2·s-1时,黑藻、金鱼藻二者的净光合速率相同,所以对照组是金鱼藻时,实验的光照强度条件为500 μmol·m-2·s-1。结合实验目的,要控制为较低且相同的二氧化碳浓度条件,实验的因变量是光合作用强度,测量指标为O2的释放量。
(5)引入浮水植物可以通过遮蔽部分光线,减弱沉水植物所受的强光抑制,改善其生长条件。引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物,能帮助及时清理凋落的叶片,降低维护成本,同时也能参与生态系统的物质循环和能量流动。
【分析】光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
(1)由于湖底光照不足,导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物,生物量在减少,不足以维持生长,最终衰退和消亡。
(2)据图分析,最大光合速率对应光强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。
(3)据图b分析,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效的去除氮、磷和藻,能实现综合治理效果。
(4)根据图a,在相同光照强度下,①金鱼藻与②黑藻的光合作用强度高度接近,尤其在光照强度为500时,两者光合作用强度完全相同,有利于控制无关变量一致,而③苦草的光照强度与②黑藻相差较大。根据题干“上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径”可知①、③均无C4途径,而除了上述3种草本沉水植物外的其他植物是否有C4途径不确定,所以不能从①、③外的其他植物为②选对照组。
验证黑藻的碳浓缩优势,因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢,因此检测指标是单位时间释放氧气的量。
(5)目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本,因此可以合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。
21.【答案】(1)无菌水;甲胺磷;透明圈直径与菌落直径的比值大
(2)菌株XY-C
(3)基因序列;PCR;重组质粒(或重组表达载体)
【知识点】微生物的分离和培养;PCR技术的基本操作和应用;培养基概述及其分类;基因工程的操作程序(详细)
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